熱力發(fā)電廠的回熱加熱與除氧系統課件

第三節(jié)除氧器的運行及經濟性分析一、滑壓除氧器的安全運行滑壓除氧器在汽輪機組額定工況下運行，與定壓除氧器基本相同，除氧器出口水溫與除氧器工作壓力下的飽和水溫度是一致的。但是，汽輪機組負荷驟變時，對除氧效果、給水泵的安全運行有截然不同的重大影響。

滑壓除氧器及其給水泵連接方式

第三節(jié)除氧器的運行及經濟性分析一、滑壓除氧器的安全運行汽輪機組負荷驟變對除氧效果，給水泵汽蝕的影響汽輪機組負荷驟變對除氧效果，給水泵汽蝕的影響（一）電負荷驟降時給水泵不汽蝕的條件式給水泵的有效凈正吸水頭

和必需凈正吸水頭

在穩(wěn)壓工況下，與流量Q的關系如下圖所示圖5-18(a)給水泵的關系(b)=吸入口壓降+流道壓降(a)HmQ,m3/hNPSHr+DNPSHNPSHaQ-H

MO-DNPSH穩(wěn)定工作區(qū)汽蝕區(qū)NpdDpHdNPSPaNPSHrDNPSPHK泵吸入口葉輪入口壓力最低部分葉輪出口(b)（一）電負荷驟降時給水泵不汽蝕的條件式圖5-18(a)H給水泵不汽蝕的基本條件是泵入口的有效汽蝕余量

應大于必需的汽蝕余量，即

或防止給水泵汽蝕的有效富裕壓頭應大于零，即

式中：為定值為變量給水泵不汽蝕的基本條件是泵入口的有效汽蝕余量（二）驟降電負荷給水泵汽蝕的H-τ圖分析下圖的縱座標為壓頭H,m；橫座標為時間τmin。按不同工況分析如下（二）驟降電負荷給水泵汽蝕的H-τ圖分析（二）滑壓除氧器防止給水泵汽蝕的技術措施

1.提高靜壓頭

Hd；

2.改善泵的結構、采用低轉速前置泵

3.降低下降管道的壓降

p；

4.縮短滯后時間；

5.減緩暫態(tài)過程滑壓除氧器壓力

Pd

下降。（二）滑壓除氧器防止給水泵汽蝕的技術措施二、除氧器運行參數監(jiān)督及其啟停（一）除氧器運行參數的監(jiān)督除氧器正常運行時需要監(jiān)督的參數：溶氧量、汽壓、水溫和水位等。1.溶解氧的監(jiān)督運行中與溶解氧有關的有：①排氣閥的開度；②一、二次加熱蒸汽的比例；③主凝結水流量及溫度的變化；④補水率的調整；⑤給水箱中再沸騰管的良好運行；⑥疏水箱來的疏水宜連續(xù)均勻小流量地投運等。應通過取樣監(jiān)視給水含氧量。二、除氧器運行參數監(jiān)督及其啟停2.除氧器壓力監(jiān)督除氧器必須加熱給水至除氧器壓力下的飽和溫度，才能達到穩(wěn)定的除氧效果。定壓運行除氧器運行中必須保持壓力穩(wěn)定，它是通過加熱蒸汽壓力調節(jié)閥實現自動調節(jié)?；瑝哼\行除氧器的工作壓力隨負荷的增加而升高，負荷達至額定值時其工作壓力也達到最大值。當除氧器工作壓力降至不能維持除氧器額定工作壓力時，應自動開啟高一級抽汽電動隔離閥；當除氧器壓力升高至額定工作壓力的1.2倍時，應自動關閉加熱蒸汽壓力調節(jié)閥

前的電動隔離閥；當壓力升高至額定工作壓力的1.25～1.3倍時，安全閥應動作；當除氧

器工作壓力升高至額定工作壓力的1.5倍時（此時一般是切換到高一級抽汽運行），應自動

關閉高一級抽汽切換蒸汽電動隔離閥。2.除氧器壓力監(jiān)督3.水位調節(jié)運行中除氧器水箱的水位應維持規(guī)定的正常水位，它表明水箱有足夠的有效儲水量，水位穩(wěn)定，保證給水泵不汽蝕。如果水位過低會使給水泵人口富裕靜壓頭減少，影響給水泵安全工作；如果水位過高會使給水經汽輪機抽汽管倒流至汽輪機引起水擊事故或給水箱滿水、

除氧器振動。排氣帶水等。故維持水箱的正常水位是極為重要的，為此應設有水箱水位自動調節(jié)器和水箱高、低水位報警裝置及保護。水位高I值，報警；高II值，報警，并自動開溢水電動門；高III值，自動關閉其汽源。水位低I值，報警；低II值，自動開大凝汽器的補水門。3.水位調節(jié)（二）防止除氧器超壓爆破須強調指出，除氧器應有可靠的防止除氧器過壓爆炸的措施，并符合能源安保(1991)709號文“電站壓力式除氧器安全技術規(guī)定”。（二）防止除氧器超壓爆破（三）單元機組除氧器的全面性熱力系統下圖為我國300MW單元機組除氧器的全面性熱力系統

該除氧器運行方式為定-滑-定壓運行，在20%~70%負荷時滑壓范圍為0.1471~0.691MPa，低于20%負荷時為定壓運行，故仍裝有壓力調節(jié)閥。正常運行時，用第四段抽汽；低負荷四段抽汽壓力低于0.147MPa時，切換用冷再熱蒸汽（高壓缸排汽）；啟動時用啟動鍋爐產生的蒸汽經減溫減壓后，引至輔助蒸汽聯箱，再由該聯箱供給0.5884~0.7845MPa蒸汽，作為備用汽源。設有啟動循環(huán)泵，供啟動時上水之用。（三）單元機組除氧器的全面性熱力系統單元機組除氧器的全面性熱力系統單元機組除氧器的全面性熱力系統第四節(jié)機組回熱原則性熱力系統計算（一）、熱力系統的概念及分類熱力系統是火電廠實現熱功轉換熱力部分的工藝系統。它通過熱力管道及閥門將各主、輔熱力設備有機地聯系起來，以在各種工況下能安全、經濟、連續(xù)地將燃料的能量轉換成機械能最終轉變?yōu)殡娔?。用圖來反映火電廠熱力系統，稱熱力系統圖。熱力系統圖廣泛用于設計研究和運行管理。第四節(jié)機組回熱原則性熱力系統計算（一）、熱力系統的概念及分（二）、回熱原則性熱力系統計算又稱（汽輪）機組原則性熱力系統計算。一.計算目的1.

確定某工況時機組的熱經濟指標和各部分汽水流量；2.

根據最大工況時的各項汽水流量，選擇有關的輔助設備及汽水管道；3.

確定某些工況下汽輪機的功率或新汽耗量；4.

新機組本體熱力系統定型設計。二.計算公式對于上述任何計算目的，如確定熱經濟指標

i，定流量時求Pe=f（Do），或定功率時求Do=f（Pe）時，（二）、回熱原則性熱力系統計算又稱（汽輪）機組原則性熱力系統需用熱經濟指標公式：

應用功率方程式：其中：需用熱經濟指標公式：計算內容①通過加熱器熱平衡式來求各抽汽量；②通過物質平衡式求凝汽量

；③通過汽輪機功率方程式求Pe（定流量計算時）或Do

（定功率計算時）?；責幔C組）原則性熱力系統計算的三個基本公式

1.熱平衡式

2.物質平衡式

3.汽輪機的功率方程式計算內容三、計算方法和步驟1.計算方法

以熱力學第一定律為主的方法有：①代數運算法②矩陣分析法③偏微分分析法

以熱力學第二定律為基礎的分析法：以分析法為代表

回熱（機組）原則性熱力系統計算方法：①有傳統的常規(guī)計算法②等效焓降法③循環(huán)函數法等三、計算方法和步驟2.計算步驟（詳細內容見教材）①整理原始資料，整理成該機組回熱系統的汽水參數表；②“由高到低”進行各級回熱抽汽量

Dj（或

j）的計算；③凝汽系數

c或新汽耗量Do的計算，或汽輪機功率計算；④對計算結果進行校核；⑤機組經濟指標和各處汽水流量計算。2.計算步驟（詳細內容見教材）四、熱平衡式的擬定

熱平衡式一般有兩種寫法：

1.吸熱量=放熱量

h，

h為加熱器的效率；

2.

流入熱量=

流出熱量；其中流入熱量中的蒸汽部分應乘以蒸汽焓的利用系數。

為了在同一個系統計算中采用相同的標準，應統一采用

h

或，故熱平衡式的寫法,在同一熱力系統計算中也采用同一方式。擬定熱平衡式時，最好根據需要與簡便的原則，選擇最合適的熱平衡范圍。

四、熱平衡式的擬定回熱系統熱平衡范圍選擇（a）（b）回熱系統熱平衡范圍選擇（a）廣義的冷源熱損失若以凝汽器和加熱器為熱平衡對象，則有若以整個回熱系統（包括凝汽器和所有加熱器）為平衡對象，則有廣義的冷源熱損失回熱加熱器的疏水類型回熱加熱器的疏水類型（a）放流式加熱器；（b）、（c）匯集式加熱器回熱加熱器的疏水類型回熱加熱器的疏水類型（a）放流式加熱器加熱器常規(guī)法分兩種情況計算疏水放流式加熱器如圖4-20(a)所示：匯集式加熱器如圖4-20（b）、（c）所示：

兩類加熱器的計算都是一樣的；匯集式加熱器的均以進水焓為基準的。加熱器常規(guī)法分兩種情況計算五、回熱（機組）原則性熱力系統的并聯計算常規(guī)的傳統熱力系統的計算“由高到低”串聯進行的；矩陣方程計算仍是系統的熱力系統計算，都是并聯進行；并聯計算特點是一次能計算幾十個未知參數的熱平衡方程，同時求得。五、回熱（機組）原則性熱力系統的并聯計算東方汽輪機廠由引進技術生產的DH_600-40-H型亞臨界參數汽輪機

H1H2H3H4H5H6H7H8國產600MW亞臨界機組回熱原則性熱力系統東方汽輪機廠由引進技術生產的DH_600-40-H型亞臨界參（一）并聯法解矩陣方程現以上圖所示的國產引進型600`MW機組汽輪機的回熱系統為例，用相對量計算，經整理寫成：（一）并聯法解矩陣方程寫成矩陣方程A·X=TX=A–1·T其中寫成矩陣方程A·X=T（二）熱經濟指標計算

1.汽輪機汽耗量：

2.功率校核：

1kg新汽比內功wi為：

據此可得發(fā)電機的功率為：3.1kg新汽的比熱耗q0

（二）熱經濟指標計算4.汽輪機的絕對內效率ηi5.汽輪發(fā)電機組絕對電效率ηe

6.汽輪發(fā)電機組熱耗率q7.汽輪發(fā)電機組汽耗率d4.汽輪機的絕對內效率ηi第五節(jié)

機組回熱全面性熱力系統機組回熱系統是火電廠熱力系統中最主要的部分之一?；責岢槠到y指汽輪機回熱抽汽有關的管道及設備汽輪機采用回熱循環(huán)的主要目的是提高工質在鍋爐內吸熱的平均溫度，以提高機組的熱經濟性．機組的回熱全面性熱力系統（見圖3-34）是回熱設備實際運行的系統，是在回熱原則性熱力系統基礎上考慮了所有運行工況（包括非正常工況如啟、停、事故及低負荷等）下工質的流程、設備間的切換、運行的可靠性、安全性和靈活性以及總體投資的經濟性。第五節(jié)機組回熱全面性熱力系統機組回熱系統是火電廠熱力系統中

（一）、機組回熱抽汽的管道系統1、系統的保護措施在抽汽管道上設置隔離閥和止回閥；2.軸封加熱器3.表面式加熱器的水側旁路及保護裝置4.回熱系統中的水泵

5.回熱系統中的備用管路（一）、機組